多轴联动空间复杂曲面线切割加工技术

为实现大锥度空间复杂曲面模具零件的线切割加工,解决高速走丝电火花线切割机床加工空间曲面的难题,以空间曲面零件电火花线切割加工运动规律数学模型为基础,设计开发一种带有自动分度功能的、可翻转的数控回转工作台;基于原有的高速走丝数控电火花线切割机床,研制空间复杂曲面多轴联动高速走丝线切割加工系统,并进行螺旋面、锥面、锥台、双曲面和正弦曲面等典型空间曲面零件的电火花线切割加工实验,对加工出的各个实验样件进行了测量和加工误差分析.研究结果表明:所设计的空间复杂曲面多轴联动线切割加工系统具有较高的加工效率、较好的加工质量和较低的成本;加工样件的误差在允许范围内,验证了该系统的实用性,为解决高速走丝电火花线切割加工空间曲面的难题提供了一种思路.     

五轴数控技术在多维曲面零件加工的应用

多维曲面零件是多轴零件切削加工的一个难点,多维曲面加工容易出现刀具干涉等问题。本文以人的头像加工为例,详细地分析了多维曲面零件的加工工艺,给出了人的头像的多轴数控加工程序,并通过实际加工,验证了此刀路的正确性。     

五轴数控技术在多维曲面零件加工的应用

多维曲面零件是多轴零件切削加工的一个难点,多维曲面加工容易出现刀具干涉等问题。本文以人的头像加工为例,详细地分析了多维曲面零件的加工工艺,给出了人的头像的多轴数控加工程序,并通过实际加工,验证了此刀路的正确性。     

吹塑模具刀位轨迹的后置处理与数控仿真

在VERICUT软件中构建吹塑模型的虚拟数控加工仿真平台,分析了某吹塑模具的数控加工工艺过程,基于NX8.0后处理器生成专用的NURBS曲面插补数控程序,并且保证VERICUT软件中能够使用,通过在该虚拟数控加工平台中吹塑模具整个加工过程的仿真模拟,验证了NX8.0加工模块后处理器通过NURBS曲面插补生成的VHP800-5AX五轴联动加工中心加工吹塑模型数控程序的正确性,采用专用后置处理器,由于针对具体的数控机床和数控系统,生成的数控程序无需修改,可以直接用于数控机床进行零件的加工,提高了工件表面的加工质量。     

离心叶轮反求设计与四轴数控加工研究

对于具有复杂曲面外形的零件采用反求设计,可以大大节约设计时间和设计成本。在介绍自由曲面离心叶轮的三维点数据采集和UG曲面重构的反求设计方法的基础上,给出了基于UG的整体叶轮的四轴数控加工工艺及避免刀具干涉与过切的检查方法,并通过叶轮四轴加工实践,验证了通过反求设计制造叶轮的不失为一种快速有效的方法。     

试论利用成熟技术发展我国的数控电火花加工中心

为在模具加工时广泛使用电火花加工，国际上已出现高性能的数控电火花加工中心，国内尚未有类似产品：探讨利用国内市场上的成熟技术与设备发展自己的数控电火花加工中心的可能性。     

基于冗余自由度的数控加工轨迹运动分解

为降低曲面数控加工中机床运动轴的冲击,提出了采用具有冗余自由度的数控机床实现复杂曲面高速进给加工的思路,通过增加数控机床冗余自由度运动轴,以分解冲击较大机床轴的运动.本文对冗余自由度下机床各轴之间的运动分解原理进行分析,给出了冗余自由度下合成加工轨迹的计算和误差确定方法,并以计算实例验证了所提出思路和方法的有效性.     

在数控加工中心上实现二次曲面钻头的成形加工

为了拓宽数控加工的路径和研究新的复杂曲面加工方式,通过一些较为先进的加工刃磨设备(例如数控加工中心等),利用其计算机数控(CNC)技术中的函数计算功能精确插补用数学表示的曲线的技术,实现在二次曲面麻花钻的“点磨削”成形研究中的成形插补,通过另一个角度来解决二次曲面麻花钻钻头的数控加工刃磨这个实际的问题,这种插补方法对其它场合的曲面成形加工也有一定的参考价值。     

面向3+2轴加工的复杂曲面划分算法

为了达到使用3+2轴机床分区加工复杂曲面的目的,提出一种基于聚类算法和法矢方向锥的二叉空间划分的复杂曲面划分算法。该方法将曲面在其参数域内划分为四边形区域,并将边界划分为原曲面的等参数线,使得该四边形区域在原曲面的参数域内为矩形,并且每个区域受其法矢锥的锥角所限制。使用二叉空间划分方法划分参数域,直至所有曲面的法矢锥的锥角满足约束条件。对于每个待划分曲面,可在聚类算法求解出的聚类中心之间,选择出参数域内最优的划分边界。使用UG/OPEN API进行了仿真实验,将某一复杂曲面分划为3个区域,并且所有区域的法矢锥的锥角小于45°。试验结果表明,在3+2轴加工中,可使用此曲面划分算法将原曲面划分为多个区域,并生成具有光滑边界且总量较少的一组曲面。     

新型八轴五联动数控磨削

结合自行开发的我国首台八轴五联动数控工具磨床，阐述研制的ＳＳ－８５４０ＣＮＣ系统的配置及用于多轴联支精密加工的特点，分析了多轴承动磨削复杂曲面时，机庆、砂轮与工件之间的运动关系，应用齐次方程建立机会标系统，以球头铣刀为例，讨论了五轴联动磨削球面等螺旋角刀刃的丸磨路径生成方法，建立了加工复杂 曲面的ＣＡＭ运动学模型。     

翻转式自动分度数控回转台

开发了能实现空间曲面零件电火花线切割加工的极坐标加工系统，阐明了系统的组成和运动规律，对其主要硬件装置——翻转式自动分度数控回转台进行了设计和研究，从而进一步拓宽了电火花线切割加工的工艺范围，解决了空间曲面零件的加工难题。     

复杂形状零件的CAD＼CAM

以某进口机器中的关键零件—螺杆为例,在ＵＧ软件平台上,综合动用曲面造型、实体造型和特征造型等方法,建立了螺杆零件的数学模型,并在ＵＧＣＡＤ／ＣＡＭ集成环境下针对螺杆零件的各个型面研究了复杂曲面零件的多轴加工工艺问题,实现了螺杆各型面数控加工刀具轨迹生成、走刀过程仿真,以及生成数控加工程序的方法。     

XB4450型仿型铣床数控化伺服改造

将XB4450仿型铣床改造为四轴三联动的数控铣床,可以加工复杂的曲线、曲面。配上数控分度头可以加工齿轮、蜗轮等机械零件,且有较高的加工精度．同时以伺服进给系统为例,对改造后伺服系统的工作原理和数学模型进行了详细的介绍。     

基于pro／e复杂曲面加工技术的研究

通过运用Pro／e软件和三坐标测量仪,实现复杂曲面零件的三维数据采集、曲面重建以及数控加工进行了研究和实践应用。为复杂曲面零件加工提供了可靠的、高效的、系统性的加工方法。     

3维刀具半径矢量在数控编程中的应用研究

由两维刀具半径矢量,弓j出3维刀具半径矢量的概念和补偿原理．通过分析球头铣刀3维刀具半径矢量及球心坐标的计算方法,应用宏程序功能实现光滑连续曲面的数控加工．该方法无加工原理性误差,程序简洁,易于实现参数化加工．经过在FANUC一0iM系统3坐标立式数控铣床上对凹椭球曲面编程加工验证,效果较好．     

反求工程中散乱点云的数据预处理技术

提出了一种基于散乱点云的数据预处理方法.该方法包括四个部分:对散乱点云进行Dirichlet域分割并在此基础上进行三角剖分;在各个三角域中寻找中心点,以其为原点建立局部坐标系并采用正态分布模型进行噪声点删除;利用在三角网格上构建B-B曲面进行数据平滑处理;对漏测的数据点进行补全处理.数据点经过上述处理后能基本满足后续的曲面曲线的重构要求.     

三维曲面柔性轧制辊形计算方法

分析了利用曲面柔性轧制方法实现三维曲面件成形过程中板料厚度变化与轧制变形之间的关系,推导出当工作辊弯曲形状为圆弧时,凸曲面柔性轧制不均匀辊缝的辊缝分布以及工作辊排布函数公式.根据该公式对凸曲面柔性轧制进行数值模拟研究,并通过计算将离散辊全局压下量转化为局部压下分量,得到较好的模拟结果.研制了小型实验装置并进行成形实验,得到典型实验件.数值模拟与实验结果表明,曲面柔性轧制用于成形三维曲面零件具有可行性和实用性.     

基于图像处理的数控曲线磨削误差在线检测

提出了一种基于数字图像处理技术的曲线磨削在线检测方法,该方法运用安装在磨床上的电荷耦合器(CCD)摄像机对工件已磨削轮廓进行实时图像采集,并对工件图像进行边缘提取;根据图像中工件轮廓的位置引导工作台按工件实际加工曲线走轨迹,利用工作台的运动轨迹反求工件的实际曲线,从而检测出工件的实际加工曲线.通过将检测曲线与理论轮廓曲线进行比较,得到了工件轮廓上任意点的磨削误差,为曲线磨削的在线补偿提供了必要的依据.实验结果表明:该检测方法较传统的离线检测方法能达到更高的检测精度,且能够对任意复杂的轮廓进行检测.     

具有复杂内型面零件的快速集成制造工艺

提出了一种快速集成制造具有复杂内型面零件的新工艺.该工艺采用RE与CAD技术共同获取零件的三维CAD模型,使用RP与RT技术对其进行快速制造,集中体现了反求技术在快速集成制造系统中的优势.     

结构-运动特性矩阵的NC程序验证及效果

提出一种基于微机实现加工中心运动仿真的有效方法 ,使几何验证环境按照由简到繁的层次化建模方式来实现 .给出用于实现 5轴数控加工中心运动仿真的二叉有向构造图 ,以及结构运动特性矩阵 .将加工中心的几何结构信息和运动方式信息 ,有效地统一在一个矩阵中 ,方便了运动仿真算法对数据的处理 .又给出了基于该环境的运动仿真实例和复杂曲面 NC程序验证效果 .运行结果表明 ,该解决方案是在微机上实现复杂曲面 NC程序验证的有效方法 ,能拓展 NC程序验证系统的应用范围 .